Dijamantni laser za rezanje čelika

U posljednje vrijeme često slušamo o moćnim jakim laserima koji u nekim ogromnim instalacijama postižu output i do 2 petavata energije, no samo je mali broj onih koji svoju primjenu mogu naći za potrebe industrije rezanja metala.

Dr. Robert Williams i znanstvenici australskog Photonics Research centra na Sveučilištu Macquarie (MQ), u suradnji sa svojim kolegama iz njemačkog instituta Fraunhofer, uspjeli su izraditi laser koji je 20 puta jači od bilo kojeg industrijskog plinskog lasera na tržištu, zahvaljujući sposobnosti rezanja čelika uz energiju od 380 vata i zraku od 1240 nm.

Današnji industrijski laseri mogu biti upogonjeni kilovatima energije, no obzirom na njihovo usko frekventno područje i loše upravljanje termalnim opterećenjem, usprkos svoj toj silnoj energiji, čelik će rezati vrlo dugo.

Za razliku od njih, novi laser koji se temelji na dijamantima, može odraditi izvrstan posao transferiranjem topline iz "vruće zone" ka zraci znatno brže u odnosu na postojeće. Rješenje koje nude australski i njemački znanstvenici, temelji se na takozvanom Ramanovom efektu, odnosno tipu rasipanja elektromagnetskog zračenja u kojem svjetlo mijenja frekvenciju i fazu pri prolasku kroz neko prozirno sredstvo. Tom Ramanovom konverzijom, znanstvenici su konvertirali svjetlo u valne dužine dovoljno dugo da ih metal može apsorbirati, te da se stvori dovoljno energije od depozita fotona, kako bi se laserom mogao rezati čelik.

Izlazne valne dužine lasera koje prolaze kroz dijamant uvelike ovise o njegovoj prozirnosti, pa je stogo vrlo važna kvaliteta izrade sintetskih dijamanata, odnosno CVD (Chemical Vapor Deposition), kako bi se proizvelo veće i čišće dijamante, koji će omogućiti pojavu još jačih i učinkovitijih lasera. Dakako, prirodni dijamanti ne dolaze u obzir, obzirom da su njihove cijene neprihvatljive za industrijske alate, no znanstvenici kažu kako je CVD tehnologija danas sve naprednija, što omogućuje pojavu sve čišćih, kvalitetnijih i jeftinijih sintetskih dijamanata.  

Izvor: Macquarie University